细胞微囊泡——外泌体
外泌体是一种直径为30至150nm的膜分泌型囊泡状结构，其拓扑结构与细胞类似，并富含特定的蛋白质、脂质、核酸和多糖复合物。这些微小的细胞器由几乎所有类型的细胞产生并释放，自然存在于多种体液中，如脑脊液、唾液、肺泡灌洗液、乳汁、尿液和血液等。
外泌体的生成过程是通过细胞膜上的出芽方式进行的，其中含有一系列与细胞膜密切相关的高阶寡聚蛋白复合物，展现出显著的分子异质性。这一过程不仅是蛋白质质量控制的重要机制，而且外泌体在释放到细胞外后，具备多重生物活性，如重塑细胞外基质、向其他细胞传递信号和分子等。这种细胞间的囊泡运输途径在人类健康和疾病的多个领域都发挥着关键作用，包括发育、免疫响应、组织稳态维持、癌症发展和神经退行性疾病。基于外泌体的这些独特特性和功能，当前正被积极研究并开发为多种疾病模型的治疗剂，预示着其在未来医学领域的广阔应用前景。
图1. 外泌体系统
（图片来自《Science》）
外泌体发展史
外泌体首次于1983年在绵羊网织红细胞中被发现，后于1987年被Johnstone命名为“Exosome”。随后多年不断发现外泌体存在于一系列细胞类型中。2007年发现细胞之间可以通过外泌体中的RNA来交换遗传物质，这一发现揭示了外泌体在细胞间通讯中的重要作用，为后续的深入研究奠定了基础。2013年，细胞内部囊泡（外泌体等）运输调控机制获“诺贝尔生理或医学奖”，使外泌体的研究达到全新的高度。随着研究的深入，科学家们发现外泌体在白血病和心肌缺血等疾病的治疗中发挥着重要作用。这为这些疾病的治疗提供了新的思路和方法。自2016年至今，外泌体在靶向给药、癌症诊断及治疗等生物医学领域得到了广泛的研究。
外泌体的生物发生
外泌体从核内体和质膜中萌发。外泌体的生物发生有几种模式：（1）细胞质膜内陷，形成包裹细胞外成分和细胞质膜蛋白的早期内涵体（ESEs），这些ESEs可以与其他细胞器发生物质交换，或者不同ESEs之间融合形成晚期内涵体（LSEs），进一步形成细胞内多膜体（MVBs）。MVBs通过与质膜融合，释放外泌体；（2）外泌体囊泡由细胞质膜直接出芽，立即释放；（3）某些类型的细胞含有质膜的深层内陷。这些胞内质膜连接室（IPMCs）通过颈部与细胞外环境连续，颈部允许细胞外缓冲液和小分子探针自由通过，但阻止囊泡的流出，使其成为囊泡积聚的储存器。随后IPMCs颈部解除限制，外泌体得以释放。
图2. 外泌体的生物发生
（图片来自《Annual Review of Biochemistry》）
外泌体内含物种类
1）外泌体蛋白
外泌体含有广泛的跨膜蛋白、脂质锚定膜蛋白、外周相关膜蛋白和外泌体管腔的可溶性蛋白。其中，四联蛋白（CD81、CD82、CD37和CD63）在外泌体中高度富集，而一般的血浆和溶酶体膜蛋白则不富集。CD81、CD63和CD9等膜蛋白是最常用的外泌体标记蛋白。四联蛋白本身不含催化活性，而是促进其他膜蛋白的运输、功能、稳定性和寡聚化。外泌体中存在许多与四联蛋白相关的伴侣蛋白，包括主要的MHC-相容性复合体（MHC）II类蛋白、免疫球蛋白超家族成员8（IGSF8）、细胞间粘附分子-1（ICAM-1）等，说明这些四联蛋白可能介导外泌体包含的其他蛋白的功能。外泌体是一个高度异质性的群体，具有独特的诱导复杂生物学反应的能力，其异质性主要由外泌体蛋白决定。例如，抗原呈递细胞分泌的外泌体含有高水平的MHC II类蛋白和共刺激蛋白，而其他细胞类型释放的外泌体缺乏这些蛋白。
2）外泌体脂质
外泌体的最外表面由附着在表面蛋白质上的聚糖冠层和某些外小叶脂质组成。在这个聚糖冠层下，外泌体膜含有磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酸（PA）、胆固醇、神经酰胺、鞘磷脂、鞘脂和一些低丰富度的脂类。纯化外泌体的总脂质浓度与血浆和其他细胞膜的脂质浓度不同，这些差异可能为外泌体的生物发生机制提供线索。
3）外泌体RNA
外泌体含有RNA并能以功能形式将这些细胞外RNA（exRNA）转移到其他细胞和组织。相对于细胞RNA，外泌体RNA只富集特定的RNA种类，如小的非编码RNA（ncRNAs），包括核小RNA（snRNAs）、miRNAs、转移RNA（tRNAs）、重复原件RNAs和碎片RNA等。特定的RNA亚群结合不同的靶向RNA结合蛋白发挥作用。
4）外泌体DNA
外泌体含有DNA，包括单链DNA、双链DNA、基因组DNA、线粒体DNA，甚至逆转录的互补DNA。基于外泌体的DNA分泌可能有助于炎症调节中的DNA质量控制，从而可能成为癌症，病毒感染或化疗耐药性的有用标记。
外泌体的作用和研究前景
外泌体可作为细胞之间物质和信号通讯的途径，在疾病研究中外泌体是一种理想的药物递送系统，具有多种优点，如：免疫原性低、稳定性好和靶向能力强等。外泌体不具有细胞和器官的复杂性，使其免疫原性较低。同时，与单个蛋白质或小分子不同，外泌体含有异质分子，可确保外泌体在人体内的良好生物分布、药代动力学和细胞摄取，更容易用于治疗。外泌体作为各种治疗药物的载体，能有效保护治疗药物在体内的完整性，极大地提高药物的生物利用度，减少药物的毒副作用，最大限度地提高药物的抗肿瘤效率。
总之，外泌体在医学领域有极大的治疗和诊断潜力，对其性能和生物学功能的研究将开发出无限的应用前景。
图3. 治疗性外泌体的细胞摄取
（图片来自《Science》）
云克隆开发了外泌体研究中涉及到的相关靶标的蛋白、抗体以及试剂盒产品。靶标及核心货号如下，供参考：
部分产品结果展示：
APB097Hu61和APB097Hu01活性验证：
MAA280Hu22 WB，IF和IHC验证：
PAC814Hu01 WB验证：
